沈艺红 摘要:节约资源和保护环境是我国的一项基本国策,发展绿色建筑是大势所趋。作为政府出资的公共建筑,大型公共图书馆在全国既有建筑存量中占比显著,且因功能需求导致能耗强度长期偏高,因此,由图书馆率先开展节能改造,具有很强的示范意义。广州图书馆作为广州地区公共图书馆服务体系的中心馆,率先对既有建筑进行节能改造,助力绿色发展,在体系内起到引领作用。通过分享广州图书馆的实践案例,以期对国内图书馆的绿色发展提供启迪。 国内外绿色图书馆发展历程 绿色图书馆定义 关于绿色图书馆的定义,图书情报学在线词典(Online Dictionary for Library and Information Science)已对其作出解释,它经过精心选址,运用天然建筑材料与可生物降解产品、节约水能源与纸张资源、妥善处理废物(如回收利用)等方式,最大程度降低对自然环境的负面影响,并确保室内环境质量达到最佳状态。绿色图书馆以生态学为基础,以绿色理念为指导,是实现节能、控污、多功能目标的新型图书馆。它充分运用高新技术并持续迭代,通过提供绿色服务,打造人与自然和谐共处的生态环境。 国内政策法规及绿色图书馆发展情况 从宏观层面看,当代社会面临环境污染、生态退化、资源趋紧等严峻生态问题,对人类可持续发展构成严重威胁。从现实层面看,我国作为世界大国,对资源问题高度重视,有着清晰的认知与考量。因此,早在2015年,党中央召开的十八届五中全会就通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》,提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念,并指出“我国要坚持以节约资源、环境保护为基本国策,未来要走绿色发展之路”。 在绿色发展过程中,较为关键的是绿色建筑发展。从20世纪90年代开始,我国公共图书馆兴起绿色运动,到2003年,陆续有图书馆通过馆舍升级迭代,打造绿色图书馆。绿色建筑已成为世界新建筑的标准,我国实施的《绿色建筑评价标准》于2006年发布,并在2014年、2019年分别进行了修订完善。目前沿用的评价标准是2019年发布的GB/T 50378-2019,该标准的指标体系包括安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居、提高创新等方面的内容。该标准的指标体系比早期的标准更具备科学合理性,其将绿色建筑总共划分为四个等级,包括基本级、一星级、二星级和三星级,明确的等级划分有利于与世界其他国家的主流绿色评价标准接轨。为了强化工程建设规范,特别是建筑节能和再生资源利用规范,2022年9月,中国住房和城乡建设部发布《建筑节能与可再生能源利用通用规范》作为国家建筑标准,新建、扩建和改建以及既有建筑节能改造工程的设计、施工、验收及运行管理必须执行该规范。为了鼓励绿色建筑发展,住房和城乡建设部设立“全国绿色建筑创新奖”,每两年评审一次,通过官网搜索可知,公共图书馆绿色建筑已获得多个奖项,包括山东交通学院图书馆在2007年获得一等奖、沈阳市图书馆在2007年获得三等奖、河北师范大学图书馆于2015年荣获二等奖。由此可见,我国图书馆界发展绿色建筑的号角已经吹响,打造绿色图书馆已逐步成为图书馆可持续发展的新命题。与此同时,我国图书馆持续探索,将节能环保技术与管理理念融入建筑、设施、馆藏、服务等领域,主动承担节约型社会建设中的行业责任。 国外政策法规及绿色图书馆发展情况 发达国家很早便开展了有关绿色建筑的研究和推广工作。由美国绿色建筑协会(USGBC)开发并推广的LEED是全球最具影响力的绿色建筑评估标准之一,被众多国家认可。不同国家颁布了各自的法律法规。例如,法国非常重视建筑节能方面的法规建设,现行绿色建筑能效法规为RE2020标准,新建筑严格执行该标准。英国在20世纪50年代爆发的“伦敦烟雾事件”导致了严重后果,因此,英国政府十分重视生态环境,全国实施强制性的建筑节能标准,并且不定期修订。日本在20世纪70年代经历了两次石油危机,给自然资源匮乏的日本带来了巨大的冲击,因此,日本政府发起了“能源革命”,大力促进节能技术开发、节能法规建设的发展,要求政府机关、工厂等部门节约能源消耗。2013年,日本政府通过了《节能法》修正案,进一步推进节能减排。 国际图联为倡导绿色图书馆发展,从2016年起设立了“绿色图书馆奖”,通过奖励最佳绿色图书馆,增强图书馆的社会责任,提高其环境教育意识,推进可持续发展。国际图联设立的“绿色图书馆奖”竞赛内容广泛,不设参赛门槛,各类规模的图书馆均可报名参与。曾获此奖的新加坡国家图书馆是国际比较知名的绿色图书馆,该馆以符合当地生态气候的设计理念,采用环保节能技术,通过采光遮阳、立体绿化、分区温控、收集雨水等措施,使该馆的节能率比普通建筑高出80%。新加坡国家图书馆不仅获得了国际图联奖,还荣获新加坡绿色建筑认证的最高奖。我国的绿色图书馆实践虽然起步较晚,但近年来取得了不菲的成绩。2018年,我国广东省佛山市图书馆荣获国际图联“绿色图书馆奖”冠军;2021年,广东省深圳市坪山图书馆获得国际图联“绿色图书馆奖”亚军,我国图书馆绿色发展在国际上取得了较大的突破。 发展绿色图书馆的必要性 1.绿色发展是时代赋予图书馆的使命 图书馆应主动肩负时代使命,在自身领域积极构建新发展格局,为国家实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的发展战略目标贡献应有之力。“十三五”期间,我国在建筑节能、绿色建筑等方面取得重大进展,法规标准不断完善,公共建筑能效提升持续推进。“十四五”时期不仅是我国全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年规划期,也是我国实现2030年前碳达峰、推进2060年前碳中和的关键时期,这为绿色图书馆建设带来了新的发展契机。 2.图书馆建筑节能改造具有示范作用 根据《民用建筑节能条例》规定,单栋建筑面积2万平方米以上的公共建筑为大型公共建筑。大型公共建筑能耗普遍较高,在总体建筑中占比较重,尤其是在单位面积耗电量方面,大型公共建筑比民用建筑高数倍。图书馆作为公共文化服务的重要主体,也是能源的重要消耗者,应从自身做起,从行业做起,带头节约资源。 广州图书馆绿色节能案例分享 因地制宜对既有建筑进行升级,节能改造特色鲜明 广州图书馆占地面积为2.1万平方米,是全世界建筑规模最大的城市公共图书馆之一,整体建筑面积有9.8万平方米,建筑楼高达50米,南楼有八层、北楼有十层、地下还有两层。首层大堂中庭通高40多米,内部空间大开放,南北面玻璃幕墙,建筑顶部采用玻璃天窗,建筑设计高能耗,中央空调的能耗就占据了建筑耗能的49%,加之广州的夏天持续时间较长,夏季更是达到了68%。面对湿热的气候条件,加之建筑体量大、环境要求高,高能耗问题长期难解,广州图书馆的节能改造已势在必行。因此,其立足广州地区全年日照充足、雨量充沛的气候特点,利用丰富的太阳能、水能资源,采用基于气候要素的建筑节能设计,以自然要素为能量来源,通过新技术深度挖掘建筑节能的潜能。 广州图书馆节能改造主要从电能、水能、太阳能三方面推进实施。第一,全面优化电能。对图书馆中央空调进行节能改造,通过升级循环系统,在对冷却塔及送风系统的风机实施变频式控制的同时,优化围护结构构造,合理使用新风系统,并在日间采用遮阳技术。通过这一系列措施,广州图书馆在保障中央空调系统舒适性的前提下,实现电能节能最大化。第二,科学利用太阳能。太阳能是可再生的能源,受地理位置和气候影响,广州地区在利用太阳能方面具有显著的地域优势。图书馆可在屋顶安装光伏板,通过大面积吸收太阳能,再经太阳能转换系统将其转化为电能,从而为室内用电设备提供可再生能源电力。第三,高效利用水资源。广州图书馆通过雨水收集系统,将收集到的雨水径流用于屋顶、广场及庭院绿化灌溉,满足其7600平方米植被的用水需求。广州图书馆的节能改造案例成效显著,在亚热带地区具有普遍适用性,值得大力推广。 率先引入市场化机制,获得丰厚收益 在各级政府的引导和大力支持下,广州图书馆引入市场主体参与,使市场成为推动图书馆建筑绿色低碳发展的重要力量。广州图书馆率先以能源费用托管型合同能源管理模式推进节能改造,这对图书馆界而言是一种全新的尝试。合同能源管理(Energy Performance Contracting)是图书馆与节能服务公司签订合同,共同制定节能目标,由节能服务公司向图书馆提供服务,图书馆则通过节能效益支付该公司投入及合理利润的服务机制。图书馆可通过该管理模式获得丰厚收益,一是图书馆无需考虑初期投资费用,节约资金成本,规避投资风险;二是图书馆不必组建单独的项目运维团队,有效节约专项管理成本;三是图书馆能够因此获得最优化的节能改造技术方案,有效节约专项设计成本;四是合同期满后可全权拥有建设成果,实现运行成本的持续节约。市场化的运作方式能够更有效地保障绿色建筑发展的质量和效益,在公共建筑节能改造领域具有广阔的应用前景。 推进绿色节能技术在图书馆建筑的应用 广州图书馆节能改造不仅遵循气候设计,还采用了先进的节能技术,最大程度节约资源。其一,应用变频技术与远程智能控制技术。图书馆节约电能,首要任务是对中央空调进行改造。图书馆采用集中供冷模式,但中央空调末端系统控制方式较为简单,为此,运用中央空调水系统节能新技术,针对风机盘管和新风机的节能运行进行优化,并充分考虑空调系统末端的实际运行工况和特点,采用制冷风机与水系统集成优化的节能运行控制策略,专门定制了一套PC端后台云控制系统。该系统可远程操控区域内的风机盘管的启停,结合温度、湿度等环境因素对空调进行整体控制;同时,新增时间当量计算分时功能,规范使用者的节能行为,提升末端系统的运行效率。其二,应用绿色照明技术。图书馆的灯光除了满足美观需求,更重要的是营造适宜的阅读氛围。大型图书馆的灯具数量庞大,若更换成LED照明灯具,节电效果非常明显。LED灯具有绿色环保、眩光小、没有辐射、寿命长等特点,能够使读者的阅读体验感更佳。其三,应用太阳能技术。图书馆充分利用岭南地区太阳能资源条件,在屋顶设置太阳能光伏板,使用太阳能转换系统为图书馆提供环保电能。其四,采用降负荷措施。夏季光照可产生大量热量,而建筑物本身具有传热性强的特点,易导致室内温度升高,通过采用遮阳方法可以有效降低夏季空调的负荷。其五,应用智能节水系统。图书馆采用自动化节水洁具,以节约日常用水。其六,雨水收集利用。图书馆将处理后的雨水用于绿化灌溉,并通过扩大绿化面积改善小气候,对屋顶、庭院及外围区域进行绿化升级。绿化景观通过搭配高低错落的植被,缓解“热岛效应”,打造清新宜人的室内外环境。 节能改造的经济效益和社会效益 图书馆节能效果显著 广州图书馆通过节能改造,实现了建筑年用电量下降15%以上、年用水量下降10%以上的目标,提升了建筑节能低碳水平。合同到期后,图书馆将全权拥有建设成果,实现运行成本的持续控制。 合作双方实现双赢 采用合同能源管理模式,图书馆和节能服务公司双方都可获得良好的收益。一方面,通过节能改造,广州图书馆的建筑不仅达到了国家节能标准,还拥有了节能资讯和能源管理经验,进而促进内部管理科学化;另一方面,由于投资回收周期短,节能服务公司不仅能够快速获得合理利润,还可获得营业税、增值税免征,以及享受财政奖励、企业所得税优惠政策等,极大增强了其市场竞争力。 为图书馆既有建筑节能改造提供了良好的示范案例 业界对绿色图书馆研究倾向于新馆建设,但国内拥有众多高能耗型公共图书馆既有建筑,如何通过节能改造实现绿色发展,在现阶段更具现实意义。因此,广州图书馆绿色发展的成功实践能够为同类型图书馆既有建筑节能改造提供良好的示范案例。 节能项目获得国家级证书 2020年12月,广州图书馆荣获由国家机关事务管理局、国家发展和改革委员会以及财政部共同颁发的“节约型公共机构示范单位”证书,这进一步提升了广州图书馆的知名度和影响力。 建设绿色图书馆的思考 建设绿色图书馆需要政府政策的保障与支持。与此同时,作为公共文化服务的重要主体,图书馆应积极响应国家节能政策,肩负起绿色发展引领者和践行者的重责,以建设和发展绿色图书馆为目标,努力实现“创新、协调、绿色、开放、共享”的战略目标。 基于政府层面的思考 绿色图书馆建设尚处于初级阶段,其正确发展离不开政府政策的支持和引导。因此,首先,政府部门应设立绿色发展专项资金,为建设绿色图书馆提供资金保障;其次,明确绿色建筑的相关标准,使绿色图书馆建设过程中有标准可依;最后,对绿色技术及绿色资源进行正确引领和宏观调控。 基于图书馆层面的思考 越来越多的图书馆顺应时代发展需求,参与绿色发展。图书馆应充分利用自己的职能和优势引导社会向绿色方向发展,首先,图书馆应以身作则,倡导绿色建筑,树立积极正面的社会形象,宣传和推广绿色发展,向公众传播正确的世界观、人生观、价值观;其次,图书馆应积极开展以绿色科学为主题的学术理论研究和探索实践,提高馆员和读者的环保节能意识;最后,通过业界专家学者的共同努力,推动政府加大对绿色发展的支持力度。若能获得政府部门的大力支持,绿色图书馆的建设步伐必将更快、更具成效。 广州市哲学社会科学发展“十四五”规划项目“广州市红色资源的保护与利用研究”(编号:2021G7YB34)。 (作者单位:广州图书馆) |